熔丝尺寸渐变的网格金属化膜及电容器的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统组件领域，尤其涉及熔丝尺寸渐变的网格金属化膜及电容器。


背景技术：

2.电力电容器是电力系统不可或缺的组成部分，在无功补偿，直流滤波等方面起着重要的作用。采用金属化膜的电容器具备自愈能力，能够在发生击穿的情况下恢复绝缘并继续工作。因此，将金属化膜应用在电力系统中，能够减少事故的发生，提高电力系统的安全可靠性。
3.实际应用中，仍有电容器出现自愈失败，彻底击穿失去工作能力。在此基础上，有进一步优化的网格金属化薄膜，网格金属化膜金属化层不同于普通电容器的整体结构,而是采用了分离的单元构成周期分布网格,单元之间用金属化细丝连接。当出现自愈性击穿时，自愈电流通过微型熔丝进入击穿点所在的极板单元，电流值达到一定数值时，熔丝本身发热所产生的能量会导致微型熔丝熔断，使得击穿点所在的极板单元与电容器极板总体隔离开来，及时阻止大的涌流流入击穿点，避免了普通金属化膜自愈时易出现的多层介质连续击穿导致的大面积烧伤和多层电介质熔融烧结的现象。分离单元间的熔丝的尺寸对自愈的性能起到了决定性的作用，熔丝的尺寸过大，自愈时难以熔断，失去了隔离的意义；熔丝的尺寸过小，承载电流的能力降低，使电容器发热量增加，导致运行工况恶化，影响电容器寿命，因此，网格金属化薄膜的熔丝设计对网格膜的设计有着决定性的意义。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的熔丝尺寸渐变的网格金属化膜及电容器。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.熔丝尺寸渐变的网格金属化膜及电容器，包括自由边缘和喷金端部，所述自由边缘与喷金端部之间设有三个区域，分别为a区域、b区域和c区域，所述a区域、b区域和c区域为渐变区，a区域、b区域和c区域的保险丝的宽度不同。
7.本实用新型进一步设置为：所述a区域、b区域和c区域为在高分子薄膜上蒸镀al、zn/al、zn/al/ag的其中一种或多种复合镀层。
8.本实用新型进一步设置为：包括以下设计步骤：
9.s1、首先设定电容器自愈能量经验公式：
10.式中，ud为工作电压；cs为试品电容；r为金属化膜方阻；a（p）是与自愈能量油管的层间压强的函数；a1和a2分别为工作电压、金属化膜方阻的幂指数系数，wsh为自愈能量，k为系数；
11.s2、由上述公式可知，方阻的变化会引起自愈能量的变化，所以引入熔丝渐变结构来解决自愈能量变化的差值；
12.s3、首先根据方阻变化计算出自愈能量变化的区间，然后计算引入的熔丝渐变的规格；
13.s4、然后按照规格参数在高分子薄膜上蒸镀al或zn/al或zn/al/ag的复合镀层；
14.s5、制备完成。
15.一种电容器，包括至少一层上述的熔丝尺寸渐变的网格金属化膜。
16.本实用新型的有益效果为：
17.本实用新型通过设计三种不同规格区域来对变化的自愈能量进行自调式变化，在保留自愈能力的同时，提高抗峰值电流和浪涌电流的能力，并且通过网格的设计，当基层膜出现电弱点的时候，击穿基层产生的高电流可以及时使对应处熔丝及时熔断，从而控制出问题的范围，并且在承载正常电流的时候，不会使得温度增加。
附图说明
18.图1为本实用新型中的本实用新型熔丝尺寸渐变的网格金属化膜的结构示意图。
19.图2为本实用新型中的本实用新型熔丝尺寸渐变的网格金属化膜的横截面示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.实施例1
22.如图1-2所示，熔丝尺寸渐变的网格金属化膜及电容器，包括自由边缘和喷金端部，所述自由边缘与喷金端部之间设有三个区域，分别为a区域、b区域和c区域，所述a区域、b区域和c区域为渐变区，所述a区域、b区域和c区域的网格间隙大小依次递减。
23.进一步的，所述a区域、b区域和c区域为在高分子薄膜上蒸镀al、zn/al、zn/al/ag的其中一种或多种复合镀层。
24.进一步的，包括以下设计步骤：
25.s1、首先设定电容器自愈能量经验公式：
26.式中，ud为工作电压；cs为试品电容；r为金属化膜方阻；a（p）是与自愈能量油管的层间压强的函数；a1和a2分别为工作电压、金属化膜方阻的幂指数系数；
27.s2、由上述公式可知，方阻的变化会引起自愈能量的变化，所以引入熔丝渐变结构来解决自愈能量变化的差值；
28.s3、首先根据方阻变化计算出自愈能量变化的区间，然后计算引入的熔丝渐变的规格；
29.s4、然后按照规格参数在高分子薄膜上蒸镀al或zn/al或zn/al/ag的复合镀层；
30.s5、制备完成。
31.实施例2
32.如图1-2所示，图中所标注为显示a区、b区与c区之间的尺寸比例差异，a区占整个金属化膜的20%-40%区域，b区占整个金属化膜的30%-50%区域，c区占整个金属化膜的20%-40%区域，同时，a区、b区和c区的熔丝尺寸分别为x1、x2、x3，且其尺寸比为1.5~1.7：1.2~1.4：1。
33.为了实现上述实施例，本实用新型实施例提出了一种电容器，包括至少一层上述的熔丝尺寸渐变的网格金属化膜。
34.工作原理：本实用新型在制备时，首先根据自愈能量经验计算公式来确定电容器在运作过程中的变量以及常量，根据各个参数之间的变化关系来确定电容在制备时的其具体各项尺寸，使得本实用新型在使用时可以在保留自愈能力的同时，提高抗峰值电流和浪涌电流的能力，网格的设计是用来控制出问题的范围，出现电弱点的时候，击穿基层产生的高电流可以及时使对应处熔丝及时熔断，在承载正常电流的时候，不会使得温度增加。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.熔丝尺寸渐变的网格金属化膜，其特征在于，包括自由边缘和喷金端部，所述自由边缘与喷金端部之间设有三个区域，分别为a区域、b区域和c区域，所述a区域、b区域和c区域为渐变区，a区域、b区域和c区域的保险丝的宽度不同。2.根据权利要求1所述熔丝尺寸渐变的网格金属化膜，其特征在于，所述a区域、b区域和c区域为在高分子薄膜上蒸镀al、zn/al、zn/al/ag的其中一种或多种复合镀层。3.一种电容器，其特征在于，包括至少一层如权利要求1至2中任一项所述的熔丝尺寸渐变的网格金属化膜。

技术总结
本实用新型公开了熔丝尺寸渐变的网格金属化膜及电容器，具体涉及电力系统组件领域，其包括自由边缘和喷金端部，所述自由边缘与喷金端部之间设有三个区域，分别为A区域、B区域和C区域，所述A区域、B区域和C区域为渐变区，A区域、B区域和C区域的保险丝的宽度不同。本实用新型通过设计三种不同规格区域来对变化的自愈能量进行自调式变化，在保留自愈能力的同时，提高抗峰值电流和浪涌电流的能力，并且通过网格的设计，当基层膜出现电弱点的时候，击穿基层产生的高电流可以及时使对应处熔丝及时熔断，从而控制出问题的范围，并且在承载正常电流的时候，不会使得温度增加。不会使得温度增加。不会使得温度增加。


技术研发人员：石兆峰 潘毓娴 古红涛 郑艺 吴洪冬
受保护的技术使用者：安徽铜峰电子股份有限公司
技术研发日：2022.07.07
技术公布日：2023/1/30